精品解析：江苏省泰州市靖江高级中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

2024-2025年度第一学期高三年级第一次阶段考试 物理学科试卷 （时间：75分钟 分值：100分 请将答案写到答题卷上） 一、单选题（共11题，每题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。） 1. 用两根轻绳连接两个球A和B，其中一根绳的另一端固定在一个竖直转轴上，如图所示，当两球随转轴一起匀速转动时两球所处的位置可能是图中的哪一个（ ） A. B. C. D. 2. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面做匀速圆周运动，则下列物理量中A球比B球大的是（ ） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 筒壁的支持力 3. 如图所示，质量为m的小球以初速度从倾角的斜面顶端水平抛出，不计空气阻力，重力加速度g，当小球落在斜面上时重力的瞬时功率为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示是我国发射的某卫星的飞行轨迹图的一部分。该卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道。第四次变轨示意过程如图所示。卫星先沿椭圆轨道I飞行，后在远地点P处实现变轨，进入同步轨道II。对该卫星的运动下列说法正确的是（ ） A. 在椭圆轨道I上运行一周的时间小于24小时 B. 在轨道I上经过P点时的速度比在轨道Ⅱ经过P点时的速度大 C. 在轨道I和轨道Ⅱ上经过P点时的加速度不同 D. 在轨道Ⅱ上的机械能比在轨道I上的机械能小 5. 如图所示，倾斜的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθ，则图中反映小木块的速度随时间变化关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示.质量为M、半径为R的半圆柱形物体A放置在水平地面上，用一端连接在圆柱最高点P处的细绳拉住一个质量为m、半径为r的光滑球B，细绳恰好水平且系统静止，已知重力加速度为g。则下列判断错误的是（ ） A. A对地面的压力大小为 B. 地面对A没有摩擦力的作用 C. B对A的压力大小为 D. 细线对小球的拉力大小为 7. 将质量为1kg的物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回抛出点。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示。取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 物体能上升的最大高度为3m B. 物体受到的空气阻力大小为2N C. 上升过程中物体加速度大小为10m/s2 D. 下落过程中物体克服阻力做功为24J 8. 把一小球放在竖立的轻弹簧上，并把小球往下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A运动到B的过程中，弹簧的弹性势能全都转化为小球的重力势能 B. 小球从A运动到C的过程中，弹簧的弹性势能全都转化为小球的重力势能 C. 小球从A运动到B的过程中，动能一直增大 D. 小球从A运动到B的过程中，动能最大的位置为AB的中点 9. 某河流中河水的速度大小v15m/s，小船相对于静水的速度大小v23m/s.小船船头正对河岸渡河时,恰好行驶到河对岸的B点，若小船船头偏向上游某方向渡河，则小船（ ） A. 到达对岸时一定在B点的上游 B. 可能到达正对岸的 A 点 C. 渡河的位移可能变短 D. 渡河的时间可能变短 10. 游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图，其中P为处于水平面内的转盘，可绕轴转动，圆盘半径，绳长。假设座椅随圆盘做匀速圆周运动时，绳与竖直平面的夹角，座椅和人的总质量为60kg，则（sin37°=0.6 cos37°=0.8 g取）（　　） A. 绳子的拉力大小为650N B. 座椅做圆周运动的线速度大小为5m/s C. 圆盘的角速度为0.5rad/s D. 座椅转一圈的时间约为1.3s 11. 如图所示，A、B两滑块（可视为质点）质量分别为2m和m，A与弹簧拴接，B紧靠着A， 二者静止时弹簧处于原长位置，已知M点左边的平面光滑，滑块与右边平面间的动摩擦因数为，且M、N间的距离是弹簧原长的2倍，重力加速度为g．现用水平向左的外力作用在滑块B上，缓慢压缩弹簧，当滑块运动到P点（图中未标出）时，撤去水平外力，测得滑块B在M点右方运动的距离为，则下列说法正确的是（ ） A. 水平外力做的功为 B. B与A分离时，弹簧正处于原长位置 C. B与A分离后，A滑块机械能守恒 D. B与A分离，A仍能运动到P点 二、实验题：本大题共1小题，共15分。 12. 为了探究动能改变与合外力做功的关系，某同学设计了如下的实验方案： 第一步：将带有定滑轮的木板（有滑轮的）一端垫起，滑块通过细绳过定滑轮与重锤相连，重锤下连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图（1）所示： 第二步：保持木板的倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器，如图（2）所示，接通电源，释放滑块，滑块开始做加速运动，打出一条纸带如图（3）所示，其中O是打下的第一个点. 已知重锤的质量为m，滑块的质量为M，当地的重力加速度为g，各相邻计数点间的时间间隔为，各计数点与O点距离如图（3）所示，回答下列问题：（用测得量和已知量的符号表示） （1）打点计时器打下E点时滑块的速度_______； （2）滑块加速下滑过程中所受合力_______；从O到E，合力对滑块做的功为_______； （3）分别算出OA、OB、OC、OD段合力对滑块做的功W以及打下A、B、C、D点滑块的速度v，作出图象，发现是一条过原点的直线，则直线斜率_______； （4）此实验中，滑块与木板间摩擦力的大小_______（选填“会”或“不会”）影响实验结果。 三、计算题：本大题共4小题，共41分。 13. 如图所示，静止在水平桌面的纸带上有一质量为0.1kg的小铁块，它离纸带的右端距离为0.5m，铁块与纸带间动摩擦因数为0.1。现用力向左以的加速度将纸带从铁块下抽出，求：（不计铁块大小，铁块不滚动，g取） （1）将纸带从铁块下抽出需要多长时间？ （2）纸带对铁块做的功是多少？ 14. 如图所示，甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100m接力，他们在奔跑时有相同的最大速度。乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度，这一过程可看作匀变速直线运动，现在甲持棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区伺机全力奔出。若要求乙接棒时奔跑达到最大速度的80%，则： （1）乙在接力区需奔跑出多少距离？ （2）乙应在距离甲多远时起跑？ 15. 一颗距离地面高度等于地球半径的圆形轨道地球卫星，卫星轨道平面与赤道平面重合，已知地球表面重力加速度为。 （1）求出卫星绕地心运动周期； （2）设地球自转周期为，该卫星圆周运动方向与地球自转方向相同，则在赤道上一点的人能连续接收到该卫星发射的微波信号的时间是多少？如图中赤道上的人在点时恰可收到在点的卫星发射的微波信号。 16. 如图所示，某一滑道由斜坡和水平滑道组成，斜坡顶端A距水平滑道高度为h，倾角为θ，水平粗糙滑道BC段长为d，水平滑道CD段光滑．将轻弹簧的一端水平连接并固定在墙上，另一自由端恰位于水平滑道C点．物块从斜坡A处静止下滑，从斜坡进入水平滑道时，在底端B点处无能量损失（即速度大小不变）．已知物块质量为m，物块与斜坡AB、水平滑道BC间的动摩擦因数均为μ，整个过程空气阻力不计，重力加速度为g．则： (1)求物块滑到B点时的速度大小？ (2)求弹簧为最大压缩量时的弹性势能Ep？ (3)若物块质量m=3 kg，斜坡倾角θ=370，重力加速度g取10 m/s2．弹簧第一次达到最大压缩量时的弹性势能Ep随物块不同下滑高度h变化关系如图所示，物块能第一次被弹回后不沿斜坡上滑，则物块从斜坡顶端A点下滑高度h应满足什么条件？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025年度第一学期高三年级第一次阶段考试 物理学科试卷 （时间：75分钟 分值：100分 请将答案写到答题卷上） 一、单选题（共11题，每题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。） 1. 用两根轻绳连接两个球A和B，其中一根绳的另一端固定在一个竖直转轴上，如图所示，当两球随转轴一起匀速转动时两球所处的位置可能是图中的哪一个（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设与球A相连的轻绳与竖直方向的夹角为，对整体分析，根据牛顿第二定律得 解得上面细绳与竖直方向的夹角与角速度的关系为 设与球B相连的轻绳与竖直方向的夹角为，隔离对B球分析，可得 解得下面细绳与竖直方向夹角与角速度的关系为 A、B两球的角速度相等，又 则 故选C。 2. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面做匀速圆周运动，则下列物理量中A球比B球大的是（ ） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 筒壁的支持力 【答案】A 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图所示 根据牛顿第二定律 解得 A球的轨道半径大，则A的线速度大，故A正确； B．根据牛顿第二定律 解得 A球的轨道半径大，则A的角速度小，故B错误； C．根据牛顿第二定律 解得 所以球A的向心加速度等于球B的向心加速度，故C错误； D．筒壁的支持力 故两球受筒壁的支持力相等，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，质量为m的小球以初速度从倾角的斜面顶端水平抛出，不计空气阻力，重力加速度g，当小球落在斜面上时重力的瞬时功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由平抛运动得 根据位移方向和速度方向规律和平行四边形定则知 则 重力的瞬时功率为 故选B。 4. 如图所示是我国发射的某卫星的飞行轨迹图的一部分。该卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道。第四次变轨示意过程如图所示。卫星先沿椭圆轨道I飞行，后在远地点P处实现变轨，进入同步轨道II。对该卫星的运动下列说法正确的是（ ） A. 在椭圆轨道I上运行一周的时间小于24小时 B. 在轨道I上经过P点时的速度比在轨道Ⅱ经过P点时的速度大 C. 在轨道I和轨道Ⅱ上经过P点时的加速度不同 D. 在轨道Ⅱ上的机械能比在轨道I上的机械能小 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为在轨道Ⅱ上运行的周期为24小时，根据开普勒行星运动第三定律可知，则在椭圆轨道I上运行一周的时间小于24小时，选项A正确； BD．因卫星从轨道I上的P点经加速后才能进入轨道Ⅱ，则在轨道I上经过P点时的速度比在轨道Ⅱ经过P点时的速度小，在轨道Ⅱ上的机械能比在轨道I上的机械能大，选项BD错误； C．在轨道I和轨道Ⅱ上经过P点时所受的万有引力相同，故加速度相同，选项C错误。 故选A。 5. 如图所示，倾斜的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθ，则图中反映小木块的速度随时间变化关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】小木块刚放置在传送带的上端时，根据牛顿第二定律有 小木块的加速度为 若小木块运动到传送带的底部时，小木块的速度小于传送带的速度，则小木块一直做加速度为的匀加速直线运动，小木块的速度随时间变化关系如图B所示。若小木块运动到传送带的底部前，小木块与传送带共速，根据牛顿第二定律有 小木块的加速度为 小木块与传送带共速后，小木块做加速度为的匀加速直线运动，小木块的速度随时间变化关系如图D所示。 故选BD。 6. 如图所示.质量为M、半径为R的半圆柱形物体A放置在水平地面上，用一端连接在圆柱最高点P处的细绳拉住一个质量为m、半径为r的光滑球B，细绳恰好水平且系统静止，已知重力加速度为g。则下列判断错误的是（ ） A. A对地面的压力大小为 B. 地面对A没有摩擦力的作用 C. B对A的压力大小为 D. 细线对小球的拉力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对AB整体受力分析，受重力和支持力，相对地面无相对滑动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件，支持力等于整体的重力，即 根据牛顿第三定律，整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力，则有 故对地面的压力大小等于，故AB正确，不符题意； CD．对光滑球B受力分析，如图所示 根据平衡条件，则有 ， 其中 ，， 解得 ， 故C正确，不符题意；D错误，符合题意。 故选D。 7. 将质量为1kg的物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回抛出点。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示。取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 物体能上升的最大高度为3m B. 物体受到的空气阻力大小为2N C. 上升过程中物体加速度大小为10m/s2 D. 下落过程中物体克服阻力做功为24J 【答案】B 【解析】 【详解】B．根据动能定理可得 解得图象的斜率大小；故上升过程有 下降过程有 联立解得 ， 故B正确； A．针对上升到最高点的过程，由动能定理 解得物体上升的最大高度为 故A错误； C．对上升过程由牛顿第二定律有 可知上升的加速度为 故C错误； D．物体下落过程克服阻力做功为 故D错误。 故选B。 8. 把一小球放在竖立的轻弹簧上，并把小球往下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A运动到B的过程中，弹簧的弹性势能全都转化为小球的重力势能 B. 小球从A运动到C的过程中，弹簧的弹性势能全都转化为小球的重力势能 C. 小球从A运动到B的过程中，动能一直增大 D. 小球从A运动到B的过程中，动能最大的位置为AB的中点 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球从A运动到B的过程中，因小球在B点具有速度，所以弹簧的弹性势能一部分转化为小球的重力势能，还有一部分转化为小球的动能，故A错误； B．小球从A运动到C的过程中，由于小球在C点的速度为零，则弹簧的弹性势能全都转化为小球的重力势能，故B正确； C．小球从A运动到B的过程中，先向上作加速运动，后作减速运动，所以其动能不是一直增大，而是先增大后减小，故C错误； D．小球从A运动到B的过程中，动能最大的位置为小球的重力等于弹簧的弹力时的位置，而不一定是AB的中点位置，故D错误。 故选B。 9. 某河流中河水的速度大小v15m/s，小船相对于静水的速度大小v23m/s.小船船头正对河岸渡河时,恰好行驶到河对岸的B点，若小船船头偏向上游某方向渡河，则小船（ ） A. 到达对岸时一定在B点的上游 B. 可能到达正对岸的 A 点 C. 渡河的位移可能变短 D. 渡河的时间可能变短 【答案】C 【解析】 【详解】A．现使小船船头指向上游某方向渡河，合速度方向仍然可以与AB相同，如图，即仍然可能到达B点，故A错误； B．由于水流速度大于船在静水中的速度，所以船不可能达到正对岸的A点，故B错误； C．现使小船船头指向上游某方向渡河，合速度方向偏向AB左上方时，渡河的位移变短，故C正确； D．渡河时间等于河宽与船在垂直河岸方向的分速度，船头正对河岸渡河时，时间最短，故D错误。 故选C。 10. 游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型图，其中P为处于水平面内的转盘，可绕轴转动，圆盘半径，绳长。假设座椅随圆盘做匀速圆周运动时，绳与竖直平面的夹角，座椅和人的总质量为60kg，则（sin37°=0.6 cos37°=0.8 g取）（　　） A. 绳子的拉力大小为650N B. 座椅做圆周运动的线速度大小为5m/s C. 圆盘的角速度为0.5rad/s D. 座椅转一圈的时间约为1.3s 【答案】C 【解析】 【详解】A．座椅受力如图所示 由平衡条件可得，在竖直方向上 绳子拉力为 故A错误； B．由牛顿第二定律得 线速度为 故B错误； C．转盘的角速度与座椅的角速度相等，角速度 故C正确； D．座椅转一圈的时间，即周期 故D错误。 故选C。 11. 如图所示，A、B两滑块（可视为质点）质量分别为2m和m，A与弹簧拴接，B紧靠着A， 二者静止时弹簧处于原长位置，已知M点左边的平面光滑，滑块与右边平面间的动摩擦因数为，且M、N间的距离是弹簧原长的2倍，重力加速度为g．现用水平向左的外力作用在滑块B上，缓慢压缩弹簧，当滑块运动到P点（图中未标出）时，撤去水平外力，测得滑块B在M点右方运动的距离为，则下列说法正确的是（ ） A. 水平外力做的功为 B. B与A分离时，弹簧正处于原长位置 C. B与A分离后，A滑块机械能守恒 D. B与A分离，A仍能运动到P点 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】B．设A、B回到O点是速度为v，根据能量守恒得水平力做的功 此时弹簧处于原长，A、B分离，B正确； A．接着B以速度v向前运动，直至停下，根据动能定理可得 所以 A错误； C．分离后A滑块在弹力的作用下做往复运动，A与弹簧这个系统机械能守恒，A自己机械能不守恒，C错误； D．分离后振子的能量减小，故振幅减小，所以不能到达P点，D错误。 故选B。 二、实验题：本大题共1小题，共15分。 12. 为了探究动能改变与合外力做功的关系，某同学设计了如下的实验方案： 第一步：将带有定滑轮的木板（有滑轮的）一端垫起，滑块通过细绳过定滑轮与重锤相连，重锤下连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图（1）所示： 第二步：保持木板的倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器，如图（2）所示，接通电源，释放滑块，滑块开始做加速运动，打出一条纸带如图（3）所示，其中O是打下的第一个点. 已知重锤的质量为m，滑块的质量为M，当地的重力加速度为g，各相邻计数点间的时间间隔为，各计数点与O点距离如图（3）所示，回答下列问题：（用测得量和已知量的符号表示） （1）打点计时器打下E点时滑块的速度_______； （2）滑块加速下滑过程中所受合力_______；从O到E，合力对滑块做的功为_______； （3）分别算出OA、OB、OC、OD段合力对滑块做的功W以及打下A、B、C、D点滑块的速度v，作出图象，发现是一条过原点的直线，则直线斜率_______； （4）此实验中，滑块与木板间摩擦力的大小_______（选填“会”或“不会”）影响实验结果。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） （4）不会 【解析】 【小问1详解】 用平均速度代替瞬时速度得 【小问2详解】 [1][2]合外力为重物的重力，即 从0到E，合力对滑块做的功为 【小问3详解】 合外力做的功为 所以 则直线斜率 【小问4详解】 实验第一步就平衡了摩擦力，所以此实验中，滑块与木板间摩擦力的大小不影响实验结果。 三、计算题：本大题共4小题，共41分。 13. 如图所示，静止在水平桌面的纸带上有一质量为0.1kg的小铁块，它离纸带的右端距离为0.5m，铁块与纸带间动摩擦因数为0.1。现用力向左以的加速度将纸带从铁块下抽出，求：（不计铁块大小，铁块不滚动，g取） （1）将纸带从铁块下抽出需要多长时间？ （2）纸带对铁块做的功是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设纸带的加速度为，铁块的加速度为，则 联立解得 【小问2详解】 铁块运动的位移 纸带对铁块做的功 14. 如图所示，甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100m接力，他们在奔跑时有相同的最大速度。乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度，这一过程可看作匀变速直线运动，现在甲持棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区伺机全力奔出。若要求乙接棒时奔跑达到最大速度的80%，则： （1）乙在接力区需奔跑出多少距离？ （2）乙应在距离甲多远时起跑？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）乙达到最大速度满足 乙接棒时奔跑达到最大速度的80%满足 代入数据解得 （2）设乙加速至交接所用时间为t，则 则 15. 一颗距离地面高度等于地球半径的圆形轨道地球卫星，卫星轨道平面与赤道平面重合，已知地球表面重力加速度为。 （1）求出卫星绕地心运动周期； （2）设地球自转周期为，该卫星圆周运动方向与地球自转方向相同，则在赤道上一点的人能连续接收到该卫星发射的微波信号的时间是多少？如图中赤道上的人在点时恰可收到在点的卫星发射的微波信号。 【答案】（1） ；（2） 【解析】 【详解】（1）卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得 在地球表面处有 联立解得 （2）设人在位置刚好看见卫星出现在位置，最后在位置看到卫星从位置消失，如图所示 由几何关系得 可得 设从到时间为，则有 解得 16. 如图所示，某一滑道由斜坡和水平滑道组成，斜坡顶端A距水平滑道高度为h，倾角为θ，水平粗糙滑道BC段长为d，水平滑道CD段光滑．将轻弹簧的一端水平连接并固定在墙上，另一自由端恰位于水平滑道C点．物块从斜坡A处静止下滑，从斜坡进入水平滑道时，在底端B点处无能量损失（即速度大小不变）．已知物块质量为m，物块与斜坡AB、水平滑道BC间的动摩擦因数均为μ，整个过程空气阻力不计，重力加速度为g．则： (1)求物块滑到B点时的速度大小？ (2)求弹簧为最大压缩量时的弹性势能Ep？ (3)若物块质量m=3 kg，斜坡倾角θ=370，重力加速度g取10 m/s2．弹簧第一次达到最大压缩量时的弹性势能Ep随物块不同下滑高度h变化关系如图所示，物块能第一次被弹回后不沿斜坡上滑，则物块从斜坡顶端A点下滑高度h应满足什么条件？ 【答案】（1）；（2）Ep= mgh－μmghcot θ－μmgd；（3）0.75 m ＜ h ≤ 1.5 m 【解析】 【详解】解：(1)从A到B过程，对物块分析由动能定理得： 解得： (2)从A到弹簧为最大压缩量时，对物块分析，由动能定理得： 联立解得： (3)由(2)可知： 根据图像与函数相结合可知斜率：，纵截距： 代入图中所给数据，解得， 物块刚好能第一次被弹回，即要求物体从A点下滑能抵达C点，由图可知： 从A到弹簧为最大压缩量，再返回B后不沿斜坡上滑，对物块分析，由动能定理得： 代入数据解得： 综上分析，可知物块能第一次被弹回后不沿斜坡上滑，则物块从斜坡顶端A点下滑高度应满足： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $